预制混凝土节段箱梁胶接拼装架设施工

摘 要:广州轨道 交通 地铁四号线第7标段上部结构为预制混凝土节段箱梁,采用整孔拼装架设方案。介绍预制混凝土节段箱梁胶接拼装、整孔架设的施工 方法 ,为今后类似工程的施工提供借鉴。

关键词:箱形梁;节段拼装;桥梁架设

1 工程概况

广州轨道交通地铁四号线,位于广州市南拓 发展 轴的轴线上,处于沿珠江入海口河道的西岸地带,是广州市中心城区联系南部各新兴产业发展组团的轨道交通快速线,起到拉开城市布局、促进城市健康发展的引导作用。 高架桥组合为2×30ｍ+2×25ｍ+1×30ｍ+1×25ｍ+63×30ｍ+4×25ｍ+6×30ｍ预应力简支箱梁,箱梁为单箱单室钢筋混凝土结构,采用短线法分节段预制,现场胶接拼装架设;标准预制节段长度为2.50ｍ,顶宽为9.30ｍ,预制节段梁的吊装重量约40ｔ。

2 施工方案 节段箱梁架设流程:施工准备→架桥机拼装→架桥机检验→节段梁吊装及调整→节段梁胶拼及临时束张拉→整孔预应力张拉→整孔落梁就位→架桥机纵移过孔→架桥机调整进行下一孔架设。

3 架桥机拼装

预制节段箱梁的架设采用上行式架桥机,其能够满足跨度22.5～35ｍ节段箱梁的架设,适应桥梁平面曲线半径Ｒ≥450ｍ。本架桥机由主梁(含导梁)、前支腿、2个可前后循环的活动中支腿、后支腿、50ｔ起重小车、节段梁吊挂系统、吊具、安全系统、电气系统及液压系统等组成,架桥机总体布置见图1。

在ＤＺ24墩至ＤＺ25墩跨处按施工要求采用汽车吊机安装架桥机设备,架桥机组拼完成后,对架桥机进行试吊并检验其各项工作性能,满足施工要求后才可投入正式使用。

4 节段梁吊装步骤(以30ｍ跨度为例)

5 节段梁胶拼施工

5.1 节段梁吊装和试拼

为保证两梁段拼接面标高、倾斜度保持一致,减少涂胶后的梁段位置调节时间,在胶拼前,进行试拼装。试拼装时,调整待拼节段标高,将梁段拼接面靠拢,保证梁段拼接面完全匹配,检查梁段块件标高、中线和匹配面的情况,预应力孔道接头对位情况,临时预应力钢筋及张拉设备是否完善。试拼完成后将移开0.4～0.5ｍ(以方便胶拼为准),除纵向进行平移外,梁段的标高和倾斜度不应进行调整。

5.2 拌胶及涂胶 在常温条件下,拌制完的环氧树脂宜在45ｍｉｎ内涂刷完毕,90ｍｉｎ内进行拼接。涂胶的混凝土表面温度不宜低于5℃,否则须采取加温措施。涂胶时应取2组试件,与梁体胶拼面同条件养护。

5.3 梁段拼接

在全截面环氧树脂涂刷完毕,安装预应力管道密封圈后,移动待拼梁段,对位进行拼接。张拉临时预应力束,使环氧树脂在不小于0.30ＭＰａ的压力下固化,挤压后的胶缝宽度宜在0.5～1.0ｍｍ,不应出现缺胶现象。挤出多余的环氧树脂及时刮除,刮除过程中尽量减少对混凝土的污染,并用检孔器清理预应力孔道,排除可能进入预应力孔道的胶体,必要时0.5ｈ再通孔1次,确保孔道的畅通。

5.4 节段梁架设施工注意事项

节段梁吊装、运输时应特别注意保护梁端的剪力键,以免损伤;节段梁必须在混凝土抗压强度达到设计强度的70%后方可挪移、搬运。按设计要求,节段梁必须在预制场存放28ｄ后方可进行桥位吊装,确保预制梁的施工安全。

节段梁的预制长度由实际施工误差进行调整,由于梁段高度较低,箱内施工操作空间受限,所有预应力筋的锚固均设在梁端。节段梁采用高位拼装落梁的施工 方法 ,要求保证节段拼装的架桥机能够保证在施工荷载作用下稳定与安全。

5.5 梁段接缝处理

(1)所有的接缝面必须洁净,除去油污等杂质,混凝土表面应尽量平整,疏松表面层及附着的水泥应清除干净,涂胶前表面要干燥或烘干。

(2)匹配面涂环氧树脂加水泥做填料作为粘结剂,环氧树脂要根据不同温度做几组配合比。胶层要均匀,厚度控制在0.5～1.0ｍｍ为宜,以保证有多余环氧树脂从接缝中被挤出,并可利用胶层上下厚度不一调整拼装时上翘和低头现象。粘胶剂的保存、有效期、搅拌方法及时间均符合相关规定。环氧树脂涂层施工时,需要严格控制其湿度等相关指标,以确保箱梁能与外界的隔离。

(3)胶结强度应不低于梁体混凝土强度,初步固化时间大于2ｈ,完全固化时间为24ｈ,确保涂胶、加压等工序在固化前完成。胶接缝挤紧的预应力(挤压)0.20ＭＰａ,挤压在3ｈ以内完成。

(4)环氧树脂接缝在环氧树脂尚未凝固之前,要在接缝保持一个最小临时压应力,不小于0.30ＭＰａ,通过临时钢束来施加。梁段架设时必须在接缝完全闭合后才能施加预应力。

(5)涂胶人员在施工过程中应有防护措施,并做好安全防护工作。

6 箱梁预应力施工6.1 预应力束的安装和保护

穿束前对孔道进行检查,孔道应畅通,无水和其他杂物。预应力束应对号穿入孔道内,同一孔道穿束应整束穿。预应力束安装在孔道后,孔道端部开口应密封以防止湿气进入。

任何情况下,当在安装有预应力筋的构造附近进行电焊时,对全部预应力筋和金属件均应进行保护,防止溅上焊渣或造成其他损坏。

6.2 预应力张拉 张拉时混凝土强度不应低于设计规定,张拉顺序应符合设计要求,在张拉预应力束过程中,应根据设计要求放松部分梁段的吊杆,直至所有钢束张拉完毕。

箱梁两侧腹板应对称张拉,其不平衡最大不超过一束。同束钢绞线应由两端对称同步张拉,千斤顶升、降压速度相近。

预应力束采用张拉力和伸长量双控,并以张拉力控制为主,以伸长值校核。实际张拉伸长量与 理论 伸长量之差应控制在6%范围以内。每端钢丝回缩量应控制在6ｍｍ以内。

每束钢绞线中单根钢绞线内的断丝或滑丝不得超过1丝,每个断面断丝不超过该断面钢丝总数的1%。

6.3 箱梁孔道压浆

本标段工程的预应力孔道均采用真空压浆工艺。在一跨的所有预应力束张拉完成后,孔道宜在2ｄ内进行压浆,压浆材料为铁道部鉴定的高性能无收缩防腐灌浆剂,压浆前孔道内应清除杂物及积水,压入孔道的水泥浆要饱满密实。真空压浆工艺的技术要求有:

(1)预应力孔道及孔道两端必须密封,可通过气密试验确定密封程度。

(2)抽真空时孔道内真空度(负值)控制在-0.06～-0.1ＭＰａ之间。

(3)孔道压浆的压力应≤0.7ＭＰａ,浆体注满孔道后,应在0.50～0.60ＭＰａ压力下持压2ｍｉｎ。

(4)孔道压浆的水灰比≤0.35。

(5)水泥浆的浆体流动度为30～50ｓ。

(6)水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40ｍｉｎ。

(7)浆体的泌水性3ｈ后应小于2%,24ｈ之内泌水全部被浆体吸收。

(8)浆体初凝时间≥3ｈ。

(9)浆体体积变化率<5%。

(1

1)当气温或构件温度低于5℃时,不得进行压浆;水泥浆体温度应小于35℃。当白天气温高于35℃时,宜在夜间进行。

7 结 语

广州轨道 交通 地铁四号线7标段上部结构的箱梁采用上行式架桥机进行胶接拼装、整孔架设,有效地减少桥下河涌和软弱地基对上部结构箱梁的施工 影响 ,保证箱梁的施工质量。采用此法进行节段梁架设,在施工便道允许时,采用桥上和桥下同时运送梁,能加快施工进度,最快能3ｄ架设一孔梁。为今后同类桥梁工程的施工提供宝贵的经验。

参考 文献 :[2] ＧＢ/Ｔ14370-2000,预应力筋用锚具、夹具和联结器[Ｓ].